【儀表網 儀表下游】據外媒報道，機器人是探索陸地、海洋、天空和太空的好幫手，但有一個環(huán)境對它們來說比較棘手，那就是我們腳下的土地。現(xiàn)在，加州大學圣塔芭芭拉分校(UCSB)和佐治亞理工學院的工程師們已經開發(fā)出一種蛇形機器人，它使用一系列方法鉆過柔軟的沙地或土壤。
 

　　機器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。機器人見于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營造的木偶機器人，施有機關，有坐、起、拜、伏等能力。
 

　　機器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，提高工作效率與質量，服務人類生活，擴大或延伸人的活動及能力范圍。
 

　　蛇長期以來一直是機器人的靈感來源，這要歸功于它們的相對簡單性和運動的多功能性。因此，它們已經被用來探索諸如沙丘、海床、管道、廢棄的核電站，甚至是人體等環(huán)境。
 

　　現(xiàn)在他們正往地下走。當然，這里最大的障礙是，即使在沙子和土壤這樣的顆粒狀材料中，阻力也比在水或空氣中大得多。但是加州大學圣塔芭芭拉分校和佐治亞理工學院的團隊開發(fā)了一種機器人，可以通過多種方式解決這個問題。但是，還有一個挑戰(zhàn)：在水平地穿過沙子時，機器人往往會上升，直到它出現(xiàn)在表面。這是基本的物理學原理--機器人上方的少量沙子所產生的壓力遠遠小于其下方緊實的沙子所產生的壓力。
 

　　為了解決這個問題，研究小組使機器人也向下發(fā)射空氣，以減少摩擦。研究人員在前面添加了一個楔子，他們的靈感來自于一種受蜥蜴啟發(fā)的機器人，也有助于開辟道路。最終的結果是一個小型機器人，可以相對容易地在干燥的顆粒狀介質中移動。它可以通過像蛇一樣的扭動和轉彎，或潛入沙中并在另一側重新出現(xiàn)來避免障礙物。
 

　　該團隊表示，這種設計可以在土壤取樣和地下安裝管道和電纜等方面派上用場。這項研究發(fā)表在《科學·機器人學》雜志上。在下面的視頻中可以看到蛇形機器人的行動。
 

　　應用領域
 

　　醫(yī)療行業(yè)
 

　　在醫(yī)療行業(yè)中，許多疾病都不能只靠口服外敷藥物治療，只有將藥物直接作用于病灶上或是切除病灶才能達到治療的效果，現(xiàn)代醫(yī)療手段最常使用的方法就是手術，然而人體生理組織有許多極為復雜精細而又特別脆弱的地方，人的手動操作精度不足以安全的處理這些部位的病變，但是這些部位的疾病都是非常危險的，如果不加以干預，后果是非常致命的。
 

　　隨著科技的進展，這些問題逐漸得到解決，微型機器人的問世為這一問題提供了解決的方法，微型機器人由高密度納米集成電路芯片為主體，擁有不亞于大型機器人的運算能力和工作能力且可以遠程操控，其微小的體積可以進入人的血管，并在不對人體造成損傷的情況下進行治療和清理病灶。還可以實時的向外界反饋人體內部的情況，方便醫(yī)生及時做出判斷和制定醫(yī)療計劃。有些疾病的檢查和治療手段會給患者造成大量的痛苦，比如胃鏡，利用微型機器人就可以在避免增加患者痛苦的前提下完成身體內部的健康檢查。目前制約微型機器人發(fā)展的關鍵因素在于成本非常昂貴，稀有金屬的替代品的尋找將成為未來發(fā)展的重要方向。
 

　　教育行業(yè)
 

　　教育機器人是一個新興的概念，多年來，機器人領域的技術發(fā)展研究方向都是如何應用于生活中代替人們完成體力或是危險工作，而教育機器人則是以機器人為媒介，對人進行教育或是對機器人進行編程完成學習目標。教育機器人作為一個新興產業(yè)，發(fā)展非常迅速，其主要形式為一些機器人啟蒙教育工作室，對兒童到青年不同的人群進行機器人組裝調試編程控制等方面的教學。大型的教育機器人公司也會承辦一些從小學到大學組的機器人競賽，通常包含窄足、交叉足場地競步，體操表演比賽。對于機器人的推廣有著極為重要的作用。
 

　　生產生活
 

　　工廠制造業(yè)的發(fā)展歷程十分久遠，最初的工廠都是以手工業(yè)為主，后來逐漸發(fā)展成手工與機床結合的生產方式。現(xiàn)代社會的供給需求對生產力的要求越來越高，工廠對于人力成本方面的問題也一直難以攻克，尤其對于工作人員的管理和安全保障是最為難辦的問題。對于一些會產生有毒有害氣體粉塵或是有些爆炸和觸電風險的工作場合，機械臂憑借著良好的仿生學結構可以代替人手完成幾乎全部的動作。為了適應大規(guī)模的批量生產，零散的機械臂逐漸發(fā)展組合成完整的生產流水線，工人只需要進行簡單的操作和分揀包裝，其余的工作全部都由生產流水線自動完成。 [2]
 

　　隨著技術的成熟，機器人和人們的生活的關系越來越密切，智能家居成為當下非常熱門的話題，將機器人技術引入住宅可以使生活更加安全舒心，尤其家里有老人和兒童，智能的家居和家政機器人可以起到自動操作調整模式并保障安全的作用。
 

　　資料來源：cnBeta.COM、百科